package com.queue;

import java.util.Scanner;

public class CircleArrayQueueDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        //创建一个环形队列
        CircleArrayQueue arrayQueue = new CircleArrayQueue(4);
        char key = ' ';//接收用户输入
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        boolean loop = true;
        //输出一个菜单
        while (loop){
            System.out.println("s：显示队列");
            System.out.println("e：退出程序");
            System.out.println("a：添加数据到队列");
            System.out.println("g：从队列取出数据");
            System.out.println("h：查看队列头的数据");
            key = scanner.next().charAt(0);//接收一个字符
            switch (key){
                case 's':
                    arrayQueue.showQueue();
                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("请输入一个数");
                    int value = scanner.nextInt();
                    arrayQueue.addQueue(value);
                    break;
                case 'g':
                    try {
                        int res =arrayQueue.getQueue();
                        System.out.println("取出的数据是：" + res);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'h':
                    try {
                        int res = arrayQueue.headQueue();
                        System.out.println("队列头的数据是：" + res);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'e':
                    scanner.close();
                    loop = false;
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
        System.out.println("程序退出");
    }
}

//使用数组模拟队列-编写一个ArrayQueue类
class CircleArrayQueue {
    private int maxSize;//表示数组(队列)的最大容量
    private int front;////front 变量的含义做一个调整： front 就指向队列的第一个元素, 也就是说 arr[front] 就是队列的第一个元素，front 的初始值 =0
    private int rear;//rear 变量的含义做一个调整：rear 指向队列的最后一个元素的后一个位置. 因为希望空出一个空间做为约定，rear 的初始值 = 0
    private int arr[];//该数组用于存放数据，模拟队列

    //创建队列的构造器
    public CircleArrayQueue(int arrMaxSize) {
        maxSize = arrMaxSize;
        arr = new int[maxSize];
    }

    //判断队列是否满
    public boolean isFull(){
        return (rear + 1) % maxSize == front;
    }

    //判断队列是否为空
    public boolean isEmpty(){
        return front == rear;
    }

    //添加数据到队列
    public void addQueue(int n){
        //判断队列是否满
        if (isFull()){
            System.out.println("队列满，不能加入数据");
            return;
        }
        else {
            //直接将数据加入
            arr[rear] = n;
            //将rear后移，环形队列要考虑取模
            rear = (rear + 1) % maxSize;
        }
    }

    //获取队列的数据，即数据出队列
    public int getQueue(){
        //判断队列是否空
        if (isEmpty()){
            //通过抛出异常处理
            throw new RuntimeException("队列为空，不能取数据");
        }
        else {
            //需要分析出front是指向队列的第一个元素
            int value = arr[front];
            front = (front + 1) % maxSize;
            return value;
        }
    }

    //显示队列的所有数据
    public void showQueue(){
        //遍历
        if (isEmpty()){
            System.out.println("队列为空，没有数据");
            return;
        }
        else {
            //从front开始遍历,遍历数量为当前队列有效数据
            for (int i = front; i < front + size(); i++){
                System.out.println("arr[" + i % maxSize + "]" +" = " +arr[i]);
            }
        }
    }

    //求出当前队列有效数据的个数
    public int size(){
        return (rear + maxSize - front) % maxSize;
    }

    //显示队列的头数据，注意不是取数据
    public int headQueue(){
        if (isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列为空，没有数据");
        }
        else {
            return arr[front];
        }
    }
}